Question

（13分）如圖甲所示，用包有白紙的質(zhì)量為1.00kg的圓柱棒替代紙帶和重物，蘸有顏料的毛筆固定在電動(dòng)機(jī)上并隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，使之替代打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。當(dāng)燒斷懸掛圓柱棒的線后，圓柱棒豎直自由下落，毛筆就在圓柱棒面上的紙上畫出記號(hào)，如圖乙所示。設(shè)毛筆接觸棒時(shí)不影響棒的運(yùn)動(dòng)，并測(cè)得記號(hào)之間的距離依次為26.1mm、50.0mm、74.0mm、98.0mm、122.2mm、146.1mm，由此驗(yàn)證機(jī)械能守恒，已知電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有“1200r/min”字樣。根據(jù)以上內(nèi)容，可得：

（1）毛筆畫相鄰兩條線的時(shí)間間隔 =        s，圖乙中紙帶的       端是圓柱棒的懸掛端（填左或右）。

（2）根據(jù)乙所給的數(shù)據(jù)，可知毛筆畫下記號(hào)C時(shí)，圓柱棒下落的速度        ；畫下記號(hào)D時(shí)，圓柱棒下落的速度       ；記號(hào)C、D之間棒的動(dòng)能的變化量為         J，重力勢(shì)能的變化量為       J（取，結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）。由此可得出的結(jié)論是                         。

 

Answer 1

【答案】

（1）0.05s（2分）, 左 （2分）

（2）1.24（2分） ，1.72 (2分) ，0.710（2分） ，0.725（2分），

在誤差允許范圍內(nèi)圓柱下落過程中機(jī)械能守恒 （2分）

【解析】

試題分析:(1) 毛筆畫相鄰兩條線的時(shí)間間隔為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)周期，已知電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有“1200r/min”字樣，即每秒轉(zhuǎn)20周，所以；圓柱下落過程中，毛筆依次從圓柱的下端往上端畫，隨著時(shí)間圓柱是加速運(yùn)動(dòng)，在乙圖中圓柱的左端速度較大，右端速度較小，所以圖乙中的圓柱棒的左端是懸掛端。

(2) 利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論：；

；

C、D之間棒的動(dòng)能的變化量為；根據(jù)重力勢(shì)能的定義式得：重力勢(shì)能減小量；重力勢(shì)能減小量略大于C、D之間棒的動(dòng)能的變化量，所以在誤差允許范圍內(nèi)圓柱下落過程中機(jī)械能守恒。

考點(diǎn)：本題考查了用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。